專利名稱：高供高計計量柜防竊電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力防護用的計量柜，具體地說是計量柜的防竊電裝置，它能夠對計量柜箱門進行實時監(jiān)控，當被非法打開時，會及時通過短信息的方式報警，同時還具備遠程抄表功能。
背景技術：
高供高計計量是針對大客戶用電計費的一種方式，它的計量端安裝在
受電變壓器的高壓側，通過CT、 PT的變比進行電量的測量，測量設備裝在一個特制的計量柜里面，正常情況下，計量柜是密封的，而且外部配備機械鎖、表封等安全措施。這些措施在一定程度上可以減少客戶竊電現(xiàn)象，但是不能從根本上消除。原因是這些計量柜安裝地點比較分散，而且沒有遠程監(jiān)控手段，對于一些高明的破壞手段，無法實現(xiàn)遠程報警，也就不能及時被發(fā)現(xiàn)。機械鎖的安全性之差，是人所共知的，手段高明的人，可以很容易開鎖，而且不留痕跡；表封通常是電力專用的，但是也容易仿造。如果這些安全措施被破壞，竊電實施后，馬上又很快彌補，管理人員很難發(fā)現(xiàn)。又由于高供高計的特殊性，竊電行為一旦得手，損失的電量將是非常巨大的。因此，高供高計防竊電裝置的研究和應用也越來越被供電企業(yè)所重視。實用新型內(nèi)容
本實用新型就是針對以上不足而提供一種高供高計計量柜防竊電裝置，針對高供高計的電能計量裝置裝在受電變壓器的高壓側、竊電實施場所只能發(fā)生在計量柜中的特點，采用實時監(jiān)測計量箱門的狀態(tài)，當檢測到箱門被打開時，通過身份識別，來判斷是否合法，如果是非法侵入，則通過短信息報警的方式通知管理者處理異常事件，即使在斷電的情況下利用系統(tǒng)的備用電池也能把報警信息發(fā)布出去。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是
一種高供高計計量箱防竊電裝置，其主要包括主處理器單元、系統(tǒng)管
理單元、行程開關檢測單元、身份識別單元、RS485通信單元和實時時鐘單元，行程開關檢測單元、身份識別單元分別與主處理器單元連接，以判
斷箱門是否被打開， 一旦打開，進行身份驗證；系統(tǒng)管理單元、RS485通 信單元、實時時鐘單元也與主處理器單元連接，以保證裝置的穩(wěn)定性、提 供精確的時鐘信息且與電表保持通信；主處理器單元還連接有報警輸出單 元，當系統(tǒng)認為非法侵入，及時向管理者輸出報警信息。
所述高供高計計量箱防竊電裝置，還設有與各單元電路連接的主備電 源切換單元，在外部電源停電的情況下切換到備用電源，防止在停電的情 況下竊電行為的發(fā)生。
主處理器單元連接有GSM短信數(shù)據(jù)單元，報警信息通過短信息的模 式向管理者發(fā)送，也可以對電表數(shù)據(jù)進行定時傳輸。
主處理器單元采用增強型的單片機W77E058及其外圍簡單的電路構 成，該單片機含有32K的程序FLASH, 1K外部SRAM，兩個串行通信口， 6 個外部中斷源、32個通用1/0口，完全滿足了系統(tǒng)的需要。
本實用新型可以達到的有益效果是
1、 本實用新型充分采用功能增強型的微處理器技術、光電轉換技術、 備用電池切換、GSM數(shù)據(jù)通信等技術融入到高供高計計量柜防竊電裝置中， 實現(xiàn)對計量箱門的實時監(jiān)控，箱門被非法打開能夠及時報警，系統(tǒng)正常工 作中處于休眠狀態(tài)，外圍重要耗電器件處于掉電狀態(tài)，只有在箱門被打開 觸發(fā)處理器外部中斷，系統(tǒng)才恢復全速運行裝態(tài)，不影響電量計量的正常 工作，能耗消耗低。
2、 本實用新型箱門的檢測是通過行程開關的輸出狀態(tài)判斷的，如果計 量柜門被打開，主處理器單元被喚醒，啟動外圍器件，如果再設定的的時 間內(nèi)沒有進行合法身份的識別，系統(tǒng)認為非法侵入，開始記錄被非法操作 的時間及狀態(tài)并通過短信息形式向管理者報警，同時通過GSM短信息可以 對電表數(shù)據(jù)進行定時傳輸。
3、 本實用新型具有主備電源切換單元，既備有可充電電源，在外部電 源停電的情況下切換到備用電源，防止在停電的情況下竊電行為的發(fā)生。
圖1為本實用新型的邏輯方框圖。圖2為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的描述
如圖1、圖2所示該高供高計計量箱防竊電裝置，主要包括主處理
器單元IV、系統(tǒng)管理單元m、行程開關檢測單元I 、身份識別單元n 、RS485
通信單元vi和實時時鐘單元vn，行程開關檢測單元i 、身份識別單元n分 別與主處理器單元iv連接，以判斷箱門是否被打開， 一旦打開，進行身份
驗證；系統(tǒng)管理單元m、 RS485通信單元VI、實時時鐘單元VII也與主處理 器單元IV連接，以管理輸入的檢測信號、提供精確的時鐘信息且與電表保
持通信；主處理器單元IV還連接有報警輸出單元WI，當系統(tǒng)認為非法侵入， 及時向管理者輸出報警信息；該裝置還設有與各單元電路連接的主備電源
切換單元IX，在外部電源停電的情況下切換到備用電源，防止在停電的情 況下竊電行為的發(fā)生；主處理器單元IV連接有GSM短信數(shù)據(jù)單元V ，報警
信息通過短信息的模式向管理者發(fā)送，也可以對電表數(shù)據(jù)進行定時傳輸。
其中，主處理器單元IV采用增強型的單片機W77E058及其外圍簡單的 電路構成，該單片機含有32K的程序FLASH, 1K外部SRAM，兩個串行通信 口， 6個外部中斷源、32個通用1/0口，完全滿足了系統(tǒng)的需要。箱門未 被打開時，單片機W77E058處于休眠狀態(tài)，系統(tǒng)對GSM短信數(shù)據(jù)單元V斷 電，整個系統(tǒng)基本不消耗電量。接插件J3、接插件J4為兩路行程開關的 對外輸入接口，它們和電阻R16、電阻R17、芯片U8;'電阻R18、電阻R19、 芯片U9;單片機W77E058的外部中斷管腳INT3、 INT5共同組成行程開關 檢測單元I，芯片U8、芯片U9為快速光電轉換器件PS2701，它能把檢測 到的開關量信號通過光電轉換為處理器能夠識別的電信號，接插件J3、接 插件J4外接行程開關(數(shù)字量輸出器件)，箱門關閉情況下，行程開關為 開放信號，PS2701輸出為高電平，不能觸發(fā)系統(tǒng)喚醒，箱門打開，行程開 關為閉和信號，PS2701輸出為低電平，這個低電平使處理器進入中斷狀態(tài)， 喚醒系統(tǒng)，然后單片機W77E058待身份識別。接插件J7、芯片TVS7與單 片機W77E058相應23、 24管腳組成系統(tǒng)身份識別單元II ，身份識別卡是 一個加密的12C數(shù)據(jù)接口的器件，它上面記錄持卡人的身份、屬性的信息，與系統(tǒng)組成一個完整的校驗體系，芯片TVS7的作用是保證識別卡在帶電熱 插拔的情況下保護電路。芯片U3、電阻R3、開關K1組成系統(tǒng)管理單元III， 它主要負責系統(tǒng)的上電復位，看門狗復位，防止異常情況下程序跑飛，保 證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。芯片U2為時鐘芯片，其與周圍電路共同構成時鐘單元， 單片機W77E058通過它進行定時發(fā)送電表數(shù)據(jù)，另外他內(nèi)含2KB的非易失 性SRAM，可以存儲一些系統(tǒng)參數(shù)信息。芯片U4、芯片U5及與其相連的電 子元件共同組成系統(tǒng)的通信部分，一個GSM短信數(shù)據(jù)單元V與GSM短信模 塊通信，， 一個RS485通信單元VI與電表通信。另外插接件J2、芯片Q1、 電阻R9為系統(tǒng)可控制的電源供給輸出口，可為GSM短信模塊供電，發(fā)送數(shù) 據(jù)及報警信息時才控制通電工作，最大限度地節(jié)省功耗，可抑制二極管 TVS1-TVS6、電容C12-C15組成RS485輸出信號的保護網(wǎng)絡。芯片U6是寬 電壓電源模塊，它的輸入電壓為85VAC—264VAC，使系統(tǒng)能夠在高供高計 的PT 二次端穩(wěn)定運行。芯片U7、電阻R6、電阻R7、發(fā)光管LED3、電池 Bl、 二極管Dl為主備電源切換單元IX，芯片U7是一個鋰電池充電專用芯 片，它能夠自動對可充電電池充電/停止工作，發(fā)光管LED3為充電指示標 示，Dl為大電流肖特基二極管，它的作用是主電源有電時，由于主電源電 壓要高于備用電源電壓，二極管D1處于截至狀態(tài)，當主電源停電時備用電 源通過二極管D1自動導通，給系統(tǒng)供電。B1為可充電鋰電池。揚聲器BEEP1、 發(fā)光二極管LED2及其外圍電路組成系統(tǒng)的報警輸出單元VD1，當箱門被非法 打開時，單片機W77E058控制揚聲器BEEP1、發(fā)光二極管LED2發(fā)出聲光報
權利要求1、一種高供高計計量箱防竊電裝置，其主要包括主處理器單元、系統(tǒng)管理單元、行程開關檢測單元、身份識別單元、RS485通信單元和實時時鐘單元，其特征在于行程開關檢測單元、身份識別單元分別與主處理器單元連接，以判斷箱門是否被打開，一旦打開，進行身份驗證；系統(tǒng)管理單元、RS485通信單元、實時時鐘單元也與主處理器單元連接；主處理器單元還連接有報警輸出單元，當系統(tǒng)認為非法侵入，及時向管理者輸出報警信息。
2、 如權利要求l所述高供高計計量箱防竊電裝置，其特征在于還設有與各單元電路連接的主備電源切換單元，在外部電源停電的情況下切換到備用電源。
3、 如權利要求l所述高供高計計量箱防竊電裝置，其特征在于主處理器單元連接有GSM短信數(shù)據(jù)單元，報警信息通過短信息的模式向管理者發(fā)送，也對電表數(shù)據(jù)進行定時傳輸。
4、 如權利要求1所述高供高計、計量箱防竊電裝置，其特征在于主處理器單元采用增強型的單片機W77E058及其外圍簡單的電路構成。
專利摘要本實用新型公開一種高供高計計量箱防竊電裝置，其主要包括主處理器單元、系統(tǒng)管理單元、行程開關檢測單元、身份識別單元、RS485通信單元和實時時鐘單元，行程開關檢測單元、身份識別單元分別與主處理器單元連接，以判斷箱門是否被打開，一旦打開，進行身份驗證；系統(tǒng)管理單元、RS485通信單元、實時時鐘單元也與主處理器單元連接，以保證裝置的穩(wěn)定性、提供精確的時鐘信息且與電表保持通信；主處理器單元還連接有報警輸出單元，當系統(tǒng)認為非法侵入，及時向管理者輸出報警信息。本實用新型實現(xiàn)了對計量箱門的實時監(jiān)控，箱門被非法打開能夠及時報警，并且在停電的情況下依然能夠防止竊電的發(fā)生，同時具備遠程抄表功能。
文檔編號G01R11/24GK201397354SQ20082023075
公開日2010年2月3日 申請日期2008年12月11日 優(yōu)先權日2008年12月11日
發(fā)明者暉 吳, 張海鵬, 張鴻雁, 徐二強, 梁青云, 罡 牛, 睿 趙, 琰 鄭 申請人:河南省電力公司鄭州供電公司;鄭州華力信息技術有限公司